混凝土基本知識(shí)和泵送要求課件

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混凝土定義與分類

混凝土組成材料

新拌混凝土性能

混凝土和易性測(cè)量混凝土泵送要求

水泥和水泥含量

坍落度

骨料級(jí)配目錄

混凝土分類

按密度分類重混凝土（>2600kg/m3）；普通混凝土（1950kg~2500kg/m3）；輕混凝土（<1950kg/m3）；

按膠凝材料分類水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土、鋼纖維混凝土等等；

按功能和特性分類結(jié)構(gòu)混凝土、道路混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防輻射混凝土、高性能混凝土等等；

按坍落度大小分類大流動(dòng)性混凝土（坍落度≥160mm）；流動(dòng)性混凝土（150mm≥坍落度≥100mm）；塑性混凝土（90mm≥坍落度≥50mm）；低塑性混凝土（10mm≥坍落度≥40mm）；

按是否凝固分類已經(jīng)凝固混凝土和尚未凝固混凝土；

混凝土組成材料

水泥

水泥是一種磨得很細(xì)的材料，按其組成成份可分為硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥及符合水泥等，通常制造混凝土采用最多的水硬性水泥是波特蘭水泥（即硅酸鹽水泥）。水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇原則為：混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，則水泥強(qiáng)度等級(jí)也宜越高；設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)低，則水泥強(qiáng)度等級(jí)也相應(yīng)低。例如：C40以下混凝土，一般選用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)；C45~C60混凝土一般選用42.5級(jí)，在采用高效減水劑等條件下也可選用32.5級(jí)；大于C60的高強(qiáng)度混凝土，一般宜選用42.5級(jí)或更高強(qiáng)度等級(jí)的水泥；對(duì)于C15一下的混凝土，則宜選擇強(qiáng)度等級(jí)為32.5的水泥。

骨料骨料是粒狀材料，如砂、石料等?！按止橇稀敝腹橇狭酱笥?mm（4號(hào)篩）的材料；“細(xì)骨料”指骨料粒徑小于5mm而大于0.075mm（200號(hào)篩）的材料。（一）細(xì)骨料常用的細(xì)骨料有河砂、海砂、山砂和機(jī)制砂（人工砂、加工砂）等，根據(jù)技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類：>C60的混凝土；Ⅱ類：C30~C60的混凝土；Ⅲ類：<C30的混凝土。細(xì)骨料主要質(zhì)量指標(biāo)：1.有害雜質(zhì)含量：①粘土和云母；②有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽。2.顆粒形狀及表面特征：①河砂和海砂（球狀，流動(dòng)性好）；②山砂和機(jī)制砂（粗糙、多棱角，粘結(jié)性能好）。3.堅(jiān)固性。硫酸鈉溶液浸泡—烘干—浸泡循環(huán)法檢驗(yàn)。4.細(xì)骨料粒度要求。粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂四類，中砂可泵性最好，細(xì)度模數(shù)為2.3~3.0。砂子按細(xì)度模數(shù)及平均粒徑分類表

分類平均粒徑（mm）細(xì)度模數(shù)Mx粗砂>0.53.7~3.1中砂0.35~0.493.0~2.3細(xì)砂0.25~0.342.2~1.6特細(xì)砂<0.251.5~0.7細(xì)度模數(shù)Mx計(jì)算方法如下：（二）粗骨料指顆粒粒徑大于5mm的骨料，分碎石和卵石兩大類。根據(jù)技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類：>C60的混凝土；Ⅱ類：C30~C60的混凝土；Ⅲ類：<C30的混凝土。粗骨料主要質(zhì)量指標(biāo)：1.有害雜質(zhì)含量：①粘土和云母；②有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽等。2.表面特征及形狀：①碎石粗糙、多棱角，粘結(jié)強(qiáng)度較高；②卵石光滑、流動(dòng)性較好；③粗集料中針片顆粒含量不宜大于10%。3.粗骨料最大粒徑（公稱粒徑上限）：①不得大于構(gòu)建最小截面尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋凈距的3/4；②對(duì)于混凝土實(shí)心板，最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1/3，且不得大于40mm。③當(dāng)泵送高度在50m以下時(shí)，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1：3

卵石不宜大于1：2.5。

混合材料指除水、水泥、粗細(xì)集料四種主要材料之外，在攪拌時(shí)所加入的其他材料。一般分為外加劑和摻合料兩大類。（一）外加劑主要有減水劑和引氣劑兩類，此外還有膨脹劑等。1.減水劑。能夠在保持混凝土工作性能相同的情況下，顯著地降低混凝土水灰比的外加劑。應(yīng)用較多的如：木質(zhì)素磺酸鈣。摻入后有如下效果：①在保持坍落度不變的情況下，可使混凝土的單位用水量減少10~15%，抗壓強(qiáng)度提高10~20%②在保持用水量和水灰比不變的情況下，坍落度可增大10~20cm；③在保持混凝土的抗壓強(qiáng)度和坍落度不變的情況下，可節(jié)約水泥10%；；木質(zhì)素磺酸鈣的摻量一般為水泥重量的0.2~0.3%。

新拌混凝土性能

混凝土的和易性新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實(shí)的混凝土的一項(xiàng)綜合技術(shù)性能。通常用流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)內(nèi)容表示。流動(dòng)性：指混凝土拌合物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。粘聚性：指混凝土拌合物在施工過(guò)程中，其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層離析的現(xiàn)象。保水性：指混凝土拌合物在施工過(guò)程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。

影響和易性的主要因素1.單位用水量：是決定混凝土流動(dòng)性的決定因素。通常根據(jù)固定用水量定則調(diào)整水灰比保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性。2.漿骨比。指水泥漿用量與砂石用量之比值。3.水灰比。水用量與水泥用量之比。4.砂率。砂子占砂石總重量的百分率。5.水泥品種及細(xì)度。6.骨料的品種和粗細(xì)程度。7.外加劑。減水劑和引氣劑，改善混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。8.時(shí)間、氣候條件。影響水泥水化和水分蒸發(fā)。

和易性調(diào)整和改善措施1.當(dāng)混凝土流動(dòng)性小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，為了保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，不能單獨(dú)加水，必須保持水灰比不變，增加水泥漿用量。但水泥漿用量過(guò)多，則混凝土成本提高，且將增大混凝土的收縮和水化熱等?；炷恋恼尘坌院捅Ｋ砸部赡芟陆?。2.當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持砂率不變的前提下，增加沙石用量。實(shí)際上相當(dāng)于減少水泥漿數(shù)量。3.改善骨料級(jí)配，即可增加混凝土流動(dòng)性，也能改善混凝土粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，實(shí)際操作難度往往較大。4.摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的最有效措施。5.

盡可能選用最優(yōu)砂率。當(dāng)粘聚性不足時(shí)可適當(dāng)增大砂率。

混凝土凝結(jié)時(shí)間

混凝土的凝結(jié)時(shí)間分初凝和終凝。初凝指混凝土加水至市區(qū)塑性所經(jīng)歷的時(shí)間，亦即表示施工操作的時(shí)間極限；終凝指混凝土加水到產(chǎn)生強(qiáng)度所經(jīng)歷時(shí)間。初凝時(shí)間希望適當(dāng)延長(zhǎng)，以便于施工操作；終凝與初凝的時(shí)間差別越短越好?；炷聊Y(jié)時(shí)間的測(cè)定通常采用貫入阻力法。影響混凝土實(shí)際凝結(jié)時(shí)間的因素主要有水灰比、水泥品種、水泥細(xì)度、外加劑、摻合料和氣候條件等等。早強(qiáng)劑、速凝劑使凝結(jié)時(shí)間縮短；緩凝劑則使凝結(jié)時(shí)間大大延長(zhǎng)。

混凝土和易性測(cè)量目前，尚沒(méi)有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測(cè)定方法。在工地和實(shí)驗(yàn)室，通常是用坍落度測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。常用測(cè)定流動(dòng)性的方法有如下兩種：標(biāo)準(zhǔn)圓錐坍落度筒測(cè)量和維勃稠度儀測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)圓錐坍落度筒測(cè)量維勃稠度儀可泵性良好的混凝土可泵性惡劣的混凝土理想的混凝土由不同配比組成：粗骨料的空隙由中骨料填充，它們之間空隙由小骨料和細(xì)骨料填充，余留的空隙由粘合劑填充并結(jié)合成一個(gè)整體。在泵送過(guò)程中，混凝土形成柱塞狀流體。

水泥和水泥含量

水泥在泵送過(guò)程中的作用①膠結(jié)作用：使混凝土中的骨料始終保持懸浮狀態(tài)，泵送過(guò)程中維持固相物質(zhì)被液相物質(zhì)包裹的狀態(tài)；②潤(rùn)滑作用：使混凝土同泵的機(jī)械部門、輸送管道及混凝土內(nèi)部的摩擦阻力見(jiàn)效而具有良好的流動(dòng)性。

水泥品種對(duì)混凝土可本性的影響不用品種水泥的保水性不同，普通硅酸鹽水泥、火山灰水泥的保水性較好，而礦渣水泥的保水性差，用粉煤灰水泥，混凝土流動(dòng)性好，因此，采用后兩種水泥時(shí)，早期泌水性較大，需加大水泥用量，并采用較低的混凝土坍落度，且盡可能地連續(xù)泵送，以防止混凝土出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。

混凝土稠度（坍落度）混凝土坍落度對(duì)混凝土的可泵性非常重要，決定了未凝固混凝土的使用性和變形能力。它主要取決于混凝土中水泥的量、骨料成份、細(xì)料的比例、加入的水量，但主要影響因素是混凝土的水灰比。

坍落度與泵送壓力的關(guān)系坍落度過(guò)小，阻力增加，易堵管，泵送壓力高；坍落度過(guò)大，混凝土易離析也易堵管。

坍落度范圍及對(duì)泵送容積效率的影響可泵送混凝土坍落度范圍為6~23cm，一般控制在8~18cm，高層和長(zhǎng)距離泵送一般控制在15cm左右。泵送混凝土的水灰比宜為（0.4~0.6）：1。如果出現(xiàn)坍落度損失過(guò)大，可在保持水灰比不變的條件下，同時(shí)加入水和水泥。對(duì)于不同泵送高度，入泵混凝土的坍落度可按下表選用：泵送高度（m）30以下30~6060~100100以上坍落度（mm）100~140140~160160~180180~200

坍落度的保證措施嚴(yán)格控制混凝土的配合比；盡量縮短混凝土在泵送前的運(yùn)輸時(shí)間；保證混凝土的勻質(zhì)性；采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水泥，一般不得泵送速凝混凝土；在泵送混凝土中，細(xì)骨料的用量同粗骨料的孔隙率有很大關(guān)系，水泥砂漿必須充滿粗骨料的間隙，這樣不容易離析。一般情況下，混凝土的含砂率可按下表推薦含砂率表來(lái)選取。

摻加氣劑混凝土無(wú)加氣劑混凝土卵石碎石卵石碎石1520304048454240535045425249454254544945粗骨料最大粒徑（mm）混凝土含砂率綜上所述，砂中通過(guò)0.315mm篩孔的數(shù)量對(duì)混凝土可泵性的影響很大；泵送混凝土的含砂率宜為38%~45%。細(xì)骨料宜采用中砂，通過(guò)0.315mm篩孔的砂量不應(yīng)少于15%。注意：含砂率最小不低于40%，否則泵送十分困難。

粗骨料卵石骨料混凝土的可泵送性最好，混合骨料次之，碎石稍差。碎石中針片狀骨料含量過(guò)大泵送性能差，一般針片狀碎石含量控制在5%以內(nèi)。泵送混凝土的粗骨料最大粒徑受輸送管路最小口徑的限制，其最大粒徑與輸送管徑之比為：泵送高度在50m以下時(shí)，對(duì)于碎石不宜大于1：3，對(duì)于卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50~100m時(shí)，宜在1：3~1：4范圍之內(nèi)；泵送高度在100m以上時(shí)，宜在1：4~1：5之間。針片狀顆粒含量不宜大于10%。輸送管最小直徑（mm）粗骨料最大粒徑卵石碎石12540301505040輸送管徑與粗骨料最大粒徑對(duì)應(yīng)表

泵送混凝土粗骨料級(jí)配以最小空隙為原則，較小的空隙才能以較少的水泥及砂用量獲得較好的可泵性。粗骨料的級(jí)配應(yīng)符合下列要求：累計(jì)篩余量%累計(jì)篩余量%篩孔尺寸：粗骨料5~20mm篩孔尺寸：粗骨料5~25mm下表所示為工程實(shí)踐獲得的最佳粗集料級(jí)配，可供對(duì)照參考。粗骨料級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)表（各種骨料粒徑范圍骨